Реклама на портале

Хрусталики могут быть образованы следующими веществами. Хрусталик глаза: строение и функции. Строение «глазной линзы»

Хрусталик - это биологическое образование, являющееся частью оптической системы в органе зрения, которое участвует в процессе аккомодации. Он выглядит как двояковыпуклая линза, преломляющая сила которой равняется в среднем примерно 20D, в состоянии аккомодации, оптическая сила значительно возрастает, нередко достигая 30—33D. Хрусталик помещается внутри глазного яблока во фронтальной плоскости между радужной оболочкой и стекловидным телом. Вместе с радужкой они составляют иридохрусталиковую диафрагму, которая делит глазное яблоко на передний отдел и задний.

Хрусталик имеет переднюю и заднюю поверхности. При этом, линию ограничивающую переход передней поверхности в заднюю принято называть экватором. Центр передней хрусталиковой поверхности называют передним полюсом, центр задней поверхности — задним полюсом. Линию, которая соединяет оба полюса, называют хрусталиковой осью.

Размеры и кривизна хрусталика

Радиус кривизны передней хрусталиковой поверхности в покое аккомодации равен 10 мм, задней — 6мм. Продолжительность оси хрусталика, как правило, составляет 3,6 мм. Узкая щель, отграничивающая заднюю хрусталиковую поверхность от стекловидного тела, образует ретролентикулярное или захрусталиковое пространство. В глазу хрусталик удерживается посредством цинновой связки, которую образуют тонкие волокна. Они прикреплены к нему в экваториальной области. Другими концами циннова связка крепится к отросткам цилиарного тела.

Капсула хрусталика - это, покрывающая его оболочка, представляющая собой прозрачную и эластичную глазную ткань. Часть капсулы, обтягивающая переднюю поверхность хрусталика, принято называть передней капсулой, вторую часть — задней капсулой. Толщина ткани передней капсулы может составлять от 11 мкм до 15 мкм, а задней — от 4 мкм до 5 мкм. Под поверхностью передней капсулы размещается однослойный кубический эпителий, доходящий до экватора хрусталика и в этом месте, его клетки становятся более вытянутыми.

Слои хрусталика

Герментативной зоной или зоной роста хрусталика является экваториальная зона передней его капсулы, именно здесь в течение жизни человека образуются молодые волокна хрусталика из его эпителиальных клеток.

Хрусталиковые волокна помещаются в одной плоскости и связаны между собой неким склеивающим веществом, образуя радиальные пластинки. Склеенные концы волокон соседствующих пластинок образуют швы на передней и задней поверхностях хрусталика. При соединении между собой, данные швы создают хрусталиковую звезду. Прилегающие к капсуле хрусталика наружные слои его вещества (субкапсулярные слои), образуют кору хрусталика, а глубокие слои — его ядерную зону.

Белки хрусталика

Анатомическая особенность хрусталика - полное отсутствие в нем лимфатичеких и кровеносных сосудов, а также нервных волокон. Хрусталик составляет белковый субстрат и вода. Причем, доля воды составляет примерно 65%, а белков — почти 35%.

В норме, хрусталиковое вещество включает нуклеопротеин, мукопротеин, соединения кальция, калия, натрия, фосфора, серы, магния, хлора, следы меди, марганца, железа, бора и цинка. Участниками его окислительно-восстановительных процессов являются трипептида глютатион и аскорбиновая к-та. Также хрусталик содержит липиды, витамины (А, В1, В2, РР) и прочие необходимые для полноценного метаболизма вещества.

Обмен веществ осуществляется в хрусталике медленно посредством диффузии и осмоса. При этом, капсуле хрусталика отводится функция полупроницаемой биологической мембраны. Обязательные для нормальной функции хрусталика вещества приносит внутриглазная жидкость, омывающая хрусталик.

Возрастные изменения в хрусталике

Величина, форма, прозрачность, а также консистенция хрусталика подвергаются изменению на протяжении всей человеческой жизни. Так, у новорожденных, хрусталик имеет почти шаровидную форму, мягкую консистенцию и практически абсолютную прозрачность без цвета. У взрослого человека, форма хрусталика трансформируется в двояковыпуклую линзу с плоской передней поверхностью. Его цвет становится желтоватым, но прозрачность сохраняется. Интенсивность желтого в оттенке хрусталика с возрастом увеличивается.

К 40—45 годам ядро человеческого хрусталика становится плотным и он утрачивает былую эластичность. К этому возрасту наступает ослабление аккомодации и развивается пресбиопия.

Примерно к 60-ти годам способность к аккомодации почти полностью утрачивается. Это обусловлено выраженным склерозом хрусталикового ядра — факосклерозом. В этом возрасте из-за естественного старения — ухудшения и замедления обмена веществ, тканевого дыхания и энергетического обмена, в различных слоях хрусталика могут появляться различной выраженности и величины помутнения, которые называют старческой катарактой. Данное заболевание выявляется исследованием с применением щелевой лампы при расширении зрачка препаратами-мидриатиками.

Один из ведущих офтальмологических центров Москвы в котором доступны все современные методы хирургического лечения катаракты. Новейшее оборудование и признанные специалисты являются гарантией высоких результатов.

"МНТК им.Святослава Фёдорова" - крупный офтальмологический комплекс "Микохирургия глаза" с 10 филиалами в различных городах Российской Федерации, основанный Святославом Николаевичем Федоровым. За годы своей работы помощь получили более 5 млн. человек.

Хрусталик – главная преломляющая линза глазного яблока, которая участвует в проведении и преломлении светового пучка, исходящего от предметов. Располагается хрусталик в пределах задней и представляет собой двояковыпуклую линзу. Толщина этого структурного элемента составляет 5 мм, но данная величина с возрастом часто увеличивается. Высота линзы достигает 8-9 мм. В норме хрусталик находится в центральной области, через которую проходят все лучи света. этой линзы глаза составляет 20-22 диоптрии.

Строение хрусталика

В составе хрусталика находится вещество, называемое кристаллином. Последний представляет собой особый белок, который отвечает за прозрачность хрусталика и проницаемость его для световых лучей. Снаружи этой субстанции располагается капсула хрусталика. Толщина ее достигает 5-10 мкм. К капсуле этой линзы прикрепляются волокна цинновой мышцы, которая отвечает за . В результате цилиарное тело помогает изменять кривизну хрусталика и его местоположение. С возрастом эта функция несколько угасает и пластичность хрусталика снижается. Также отмечается увеличение плотности вещества хрусталика.

В составе хрусталика выделяют следующие гистологические субъединицы:

1. Ядро, которое расположена в центральной области. По мере старения организма, его объем увеличивается, что приводит к снижению прозрачности и, соответственно, падению качества зрения.

2. Кортикальный слой, который расположен вокруг ядра. Он состоит из новообразованных волокон, которые созревают и постепенно входят в состав центрального ядра.

Физиологическая роль хрусталика

У хрусталика имеется ряд важных функций:

1. Проведение лучей света к плоскости , что становится возможным благодаря прозрачности хрусталика.
2. Преломление световых лучей, что необходимо для фокусировки их точно на плоскость сетчатки. За счет этого обеспечивается яркое и четкое зрение.
3. Способность к аккомодации посредством изменения кривизны поверхности. Это помогает рассматривать разноудаленные предметы, в том числе, расположенные вблизи.
4. Хрусталик отграничивает в глазном яблоке две области: передний и задний отделы. Это играет существенную роль при локализации патологического процесса, то есть предотвращении его распространения.

При заболевании хрусталика или же после удаления этой линзы из глазного яблока все эти функции нарушаются, что приводит к заметному снижению качества зрения.

Видео о строении хрусталика глаза

Симптомы поражения хрусталика

При заболеваниях, которые сопровождаются поражением хрусталика, возникают следующие клинические проявления:

  • Проблемы с чтением в результате нарушения процесса аккомодации, что связано со снижением пластичности линзы.
  • Мутное зрение.
  • Появление перед глазами кругов, особенно во время взгляда на яркий свет.
  • Изменение цветовосприятия (белый цвет кажется желтым).
  • Снижение остроты зрения вплоть до светоощущения.
  • Появление небольших темных пятен или точек перед глазами при рассматривании предметов.

Методы диагностики при поражении хрусталика

При подозрении на патологию хрусталиковой линзы необходимо провести несколько дополнительных методик обследования:

  • Изучение остроты зрения, или ;
  • Ультразвуковое исследование;
  • исследование с применением щелевой лампы, которое выполняется при обычном и медикаментозно расширенном;
  • Когерентная томография глаза.

Хрусталик является важной составляющей преломляющей системы глазного яблока. Он выполняет две основные функции: светопреломление и светопроведение. Это достигается за счет его особого строения (двояковыпуклая линза с высоким показателем эластичности и прозрачности). При аномальном строении хрусталика нарушается и его функция, от чего страдает оптическая системы в целом. Поэтому при появлении характерных симптомов, следует обязательно провести осмотр специалистом и выполнить необходимые обследования.

Заболевания хрусталика

Заболевания, которые сопровождаются поражением хрусталика, представлены ниже:

  • Отсутствия хрусталика, или , является врожденной патологией.
  • Уменьшение в размерах линзы (микрофакия);
  • Увеличение в размерах хрусталика (макрофакия);
  • Колобома хрусталика, при которой отмечается частичное отсутствие ткани;
  • Врожденная дислокация хрусталика, сопровождающаяся нарушением прохождения света;
  • Лентиглобус и летиконус, при которых происходит изменение поверхности хрусталика (конусообразное или сферическое выпячивание);
  • возникает при снижении прозрачности вещества хрусталика, она может быть первичной или вторичной;
  • Последствия травмы: отсутствие, подвывих, вывих.

Патология хрусталика может быть врожденной, которая обычно обусловлена аномалиями развития, или приобретенной (чаще связана со снижением прозрачности).

Хрусталик — это прозрачное и плоское тело, которое обладает маленькими размерами, но не вероятной важностью. Это округлое образование обладает эластичной структурой и играет важную роль в зрительной системе.

Хрусталик состоит из аккомодационного оптического механизма, благодаря которому мы можем видеть предметы на разных расстояниях, регулировать поступающий свет и фокусировать изображение. В этой статье мы подробно рассмотрим строение хрусталика глаза человека, его функциональность и заболевания.

Маленький размер — особенность хрусталика

Главная особенность этого оптического тела — маленький размер. У взрослого человека хрусталик не превышает 10 мм в диаметре. При рассмотрении тела можно отметить, что хрусталик напоминает двояковыпуклую линзу, которая отличается радиусом кривизны в зависимости от поверхности. В гистологии прозрачное тело состоит из 3х частей: основное вещество, капсула и капсулярный эпителий.

Основное вещество

Состоит из эпителиальных клеток, которые образуют нитевидные волокна. Клетки — это единственная составляющая хрусталика, которые преобразуются в шестиугольную призму. В основное вещество не входит кровеносная система, лимфатическая ткань и нервные окончания.

Эпителиальные клетки, под воздействием химического белка кристаллина, теряют свой настоящий цвет и становятся прозрачными. У взрослого человека питание хрусталика и основного вещества происходит из-за влаги, передающегося от стекловидного тела, а во внутриутробном развитии насыщение происходит благодаря стекловидной артерии.

Капсулярный эпителий

Тонкая пленка, покрывающая основное вещество. Выполняет трофическую (питание), камбиальную (регенерация и обновление клеток) и барьерную (ограждение от других тканей) функцию. В зависимости от расположения капсулярного эпителия происходит деление и развитие клеток. Как правило, ростковая зона находится ближе к периферии основного вещества.

Капсула, или сумка

Верхняя часть хрусталика, которая состоит из эластичной оболочки. Капсула защищает тело от воздействия вредоносных факторов, помогает преломлять свет. Крепится к ресничному телу с помощью пояска. Стенки капсулы не превышают 0,02 мм. Утолщаются в зависимости от расположения: чем ближе к экватору, тем толще.

Функции хрусталика


Патология хрусталика глаза

Благодаря уникальному строению прозрачного тела, происходят все зрительные и оптические процессы.

Существует 5 функций хрусталика, которые в совокупности позволяют человеку видеть предметы, различать цвета и фокусировать зрение на различных расстояниях:

  1. Светопроведение. Лучи света проходят через роговицу, попадают в хрусталик и беспрепятственно проникают к стекловидному телу и в сетчатку. Чувствительная оболочка глаза (сетчатка) уже выполняет свои функции по восприятию цветовых и световых сигналов, обрабатывает их и отправляет импульсы в мозг с помощью нервного возбуждения. Без светопроведения человечество было бы полностью лишено зрения.
  2. Светопреломление. Хрусталик — это линза биологического происхождения. Светопреломление происходит за счет шестиугольной призмы хрусталика. В зависимости от состояния аккомодации, показатель преломления меняется (от 15 до 19 диоптрий).
  3. Аккомодация. Данный механизм позволяет фокусировать зрение на любое расстояние (вблизи и вдаль). Когда аккомодационный механизм выходит из строя, то ухудшается зрение. Развиваются такие патологические процессы как дальнозоркость и близорукость.
  4. Защита. Благодаря своему строению и расположению, хрусталик защищает стекловидное тело от попадания бактерий и микроорганизмов. Защитная функция срабатывает с помощью различных воспалительных процессов.
  5. Разделение. Хрусталик находится строго по центру в передней части стекловидного тела. Тонкая линза располагается за зрачком, радужкой и роговицей. Из-за своего расположения линза делит глаз на две части: задний и передний отдел.

Благодаря этому стекловидное тело удерживается в задней камере и не способно передвигаться вперед.

Заболевания и патологии хрусталика глаза


Заболевание хрусталика: афактия

Все патологические процессы и заболевания двояковыпуклого тела появляются на фоне разрастания эпителиальных клеток и их скопления. Из-за этого капсула и волокна теряют эластичность, химические свойства меняются, происходит помутнение клеток, утрачиваются аккомодационные свойства, развивается пресбиопия (аномалия глаза, рефракция).

С какими заболеваниями, патологиями и аномалиями может столкнуться хрусталик?

  • Катаракта. Заболевание, при котором происходит помутнение хрусталика (либо полное, либо частичное). Катаракта возникает при изменении химического состава, когда эпителиальные клетки линзы становятся мутными, а не прозрачными. При заболевании снижается функциональность линзы, хрусталик перестает пропускать свет. Катаракта — это прогрессирующее заболевание. На первых стадиях теряется четкость и контрастность предметов, на поздних стадиях идет полная потеря зрения.
  • Эктопия. Смещение хрусталика с его оси. Возникает на фоне травм глаза и при увеличении глазного яблока, а также при перезрелой катаракте.
  • Деформация формы хрусталика. Существует 2 типа деформации — лентиконус и лентиглобус. В первом случае изменение происходит в передней или задней части, форма хрусталика приобретает очертания конуса. При лентиглобусе деформация происходит по своей оси, в области экватора. Как правило, при деформации возникает снижение остроты зрения. Появляется близорукость или дальнозоркость.
  • Склероз хрусталика, или факосклероз. Уплотнение стенок капсулы. Появляется у людей в возрасте 60 лет и выше на фоне глаукомы, катаракты, близорукости, язвы роговицы и сахарного диабета.

Диагностика и замена хрусталика

Чтобы выявить патологические процессы и аномалии биологической линзы глаза, офтальмологи прибегают к шести способам исследования:

  1. Ультразвуковая диагностика, или УЗИ, назначается для диагностирования структуры глаза, а также для определения состояния глазных мышц, сетчатки и хрусталика.
  2. Биомикроскопическое исследование с помощью глазных капель и щелевой лампы — это бесконтактная диагностика, которая позволяет изучить структуру передней части глазного яблока и установить точный диагноз.
  3. Конгерентная томография глаза, или ОКТ. Неинвазивная процедура, которая позволяет исследовать глазное яблоко и стекловидное тело с помощью рентгеновской диагностики. Конгерентная томография считается одной из самых эффективных методик для выявления патологий хрусталика
  4. Визометрическое исследование, или оценка остроты зрения, применяется без использования ультразвуковых и рентгеновских аппаратов. Острота зрения проверяется по специальной визометрической таблице, которую пациент должен прочесть на расстоянии 5 м.
  5. Кератотопография — уникальный метод, который изучает светопреломление хрусталика и роговицы.
  6. Пахиметрия позволяет обследовать толщину хрусталика с помощью контактного, лазерного или ротационного аппарата.

Главная особенность прозрачного тела — это возможность его замены.

Сейчас с помощью хирургического вмешательства проводят имплантацию хрусталика. Как правило, линза требует замены при помутнении и нарушения свойств светопреломления. Также замена хрусталика назначается при ухудшении зрения (близорукость, дальнозоркость), при деформации линзы и катаракте.

Противопоказания к замене хрусталика


Строение хрусталика глаза: схематически

Противопоказания к операции:

  • Если камера глазного яблока маленького размера.
  • При дистрофии и отслоении сетчатки глаза.
  • Когда уменьшается размеры глазного яблока.
  • При высокой степени дальнозоркости и близорукости.
  • Особенности при замене хрусталика

Пациента обследуют и готовят в течение нескольких месяцев. Проводят всю необходимую диагностику, выявляют аномалии и готовят к операции. Прохождение всех лабораторных анализов — это обязательный процесс, так как любое вмешательство, даже в такое маленькое тело, может привести к осложнениям.

За 5 дней до операции необходимо капать в глаза антибактериальный и противовоспалительный препарат, чтобы во время хирургического вмешательства исключить инфицирование. Как правило, операцию проводит офтальмохирург с помощью местной анестезии. Всего за 5-15 минут специалист аккуратно извлечет старый хрусталик и установит новый имплант.

После всех процедур, в течение нескольких дней, пациенту придется носить защитную повязку и наносить на глазное яблоко заживляющий гель. Улучшение наступает уже через 2-3 часа после хирургического вмешательства. Полностью зрение восстанавливается через 3-5 дней, если пациент не страдает сахарным диабетом или глаукомой.

Хрусталик глаза человека выполняет такие важные функции как светопроведение и светопреломление. Любые тревожные признаки и симптомы являются несомненной причиной посетить специалиста. Развития патологий и аномалий естественной линзы могут привести к полной потери зрения, поэтому важно заботится о своих глазах, следить за своим здоровьем и питанием.

Подробнее о строении глаза — в видеосюжете:

Одной из важных составляющих человеческой зрительной системы является хрусталик глаза. Данный орган обеспечивает динамичность глазной оптики, благодаря наличию аккомодационного механизма. Свое формирование подобная часть начинает еще на четвертой неделе существования эмбриона.

Что такое хрусталик глаза?

Хрусталик – прозрачный элемент, располагающийся внутри глазного яблока. Через него проходят потоки света. Обеспечивает преломление лучей и их «пересылку» на сетчатку. Основным заболеванием хрусталика является его помутнение, приводящее к утрате зрения.

Строение

По своей форме хрусталик глаза напоминает сильную линзу двояковыпуклого характера, с различным радиусом кривизны по передней и задней поверхности. Центры данных поверхностей называются передним и задним полюсом, а соединяющая их линия получила имя оси хрусталика.

В среднем подобная ось имеет длину от трех с половиной до четырех с половиной миллиметров, а контур, по которому соединяются передняя и задняя поверхности основной линзы оптической системы человеческого глаза носит название экватора. Как правило, у взрослого человека размеры хрусталика находятся в диапазоне от девяти до десяти миллиметров.

Вся поверхность хрусталика покрыта своеобразной капсулой прозрачной структуры, которая называется передней сумкой, в своей верхней части и задней капсулой – с противоположной стороны.

Подобная передняя сумка изнутри покрыта слоем эпителия, в этом состоит ее основное отличие от задней капсулы, которая такого слоя не имеет. Эпителиальный слой принимает важное участие в метаболических процессах данной линзы. Клетки эпителия постоянно размножаются и слегка удлиняются в области экватора, формируя возможности роста глазного хрусталика.

По сути, структура хрусталика напоминает луковицу из-за своей слоистости. По экватору все волокна, образующие тело линзы отходят от области роста, а затем соединяются в центре, образуя звезду с тремя вершинами.

Хрусталик глаза человека не имеет нервных окончаний, кровеносных сосудов или лимфоидной ткани, он является полностью эпителиальным образованием. Причем его прозрачность зависит от химического состава внутриглазной жидкости, изменение ее этого состава может стать причиной помутнения хрусталика.

Функции

Данной линзе отводится очень важная роль в функционировании всей зрительной системы. Во-первых, хрусталик является той средой, которая обеспечивает беспрепятственный проход светового потока к (светопроводящая функция). Насколько хорошо выполняет основная линза нашего зрения данную роль, напрямую зависит от ее прозрачности.

Во-вторых, хрусталик глаза человека активно участвует в преломлении светового потока, его оптическая сила находится в пределах 19 диоптрий.

В-третьих, в тесном содружестве с именно хрусталик заставляет функционировать аккомодационный механизм. Благодаря действию такого механизма происходит самопроизвольное регулирование фокусировки видимой картинки.

Так же двояковыпуклая линза является разделительной перегородкой, которая делит глаз на два отдела разной величины, защищая, таким образом, нежные передние отделы глазного яблока от слишком большого давления стекловидного тела и одновременно препятствует проникновению микроорганизмов из переднего отдела в само .

Заболевания

Заболевания хрусталика могут быть вызваны самыми разнообразными причинами, начиная от отклонений в его формировании и развитии, заканчивая изменением расположения или цвета, приобретенным с возрастом или вследствие травм.

У некоторых людей может наблюдаться процесс аномального развития данной линзы, в связи с которым меняется ее форма и размеры. Такой особенностью обусловлены заболевания типа , колобомы, лентиконуса и лентиглобуса.

Процесс помутнения хрусталика называется катарактой, которая может быть классифицирована как по локализации дефектной области, или механизму развития, так и по способу приобретения.

В зависимости от того, в какой области хрусталика расположена зона помутнения различают переднюю, слоистую, ядерную, заднюю и другие формы катаракты. Причем может иметь как врожденный характер, так и приобретаться уже в процессе жизнедеятельности, вследствие травм, возрастных изменений или многих других причин.

Стоит так же отметить, что иногда при и разрыве нитей поддерживающих хрусталик глаза в правильном положении, он может сместиться. При полном отрыве линзы от связующих нитей заболевание называется вывихом хрусталика, а при частичном – подвывихом.

Учитывая ту важную роль, которую играет хрусталик в процессе работы зрительной системы человека, любые аномалии и травмы данного органа могут привести к непоправимым последствиям.

Поэтому при малейших признаках снижения зрения или какого-либо дискомфорта в области глаз необходима срочная консультация врача-офтальмолога, способного правильно поставить диагноз и назначить эффективное лечение. Ведь от своевременного лечения может напрямую зависеть здоровье и нормальное функционирование всего зрительного аппарата.

27-09-2012, 14:39

Описание

Особое внимание строению хрусталика уделялось на самых ранних этапах микроскопии. Именно хрусталик впервые исследован микроскопически Левенгуком, который указал на его волокнистую структуру.

Форма и размер

(Lens) представляет собой прозрачное, двояковыпуклое в виде диска, полутвердое образование, расположенное между радужкой и стекловидным телом (рис. 3.4.1).

Рис. 3.4.1. Взаимоотношение хрусталика с окружающими структурами и его форма: 1 - роговая оболочка; 2- радужная оболочка; 3- хрусталик; 4 - ресничное тело

Хрусталик уникален тем, что он является единственным «органом» тела человека и большинства животных, состоящим из одного типа клеток на всех стадиях - от эмбрионального развития и постнатальной жизни вплоть до смерти. Существенным его отличием является отсутствие в нем кровеносных сосудов и нервов. Уникален он и в отношении особенностей метаболизма (преобладает анаэробное окисление), химического состава (наличие специфических белков - кристаллинов), отсутствия толерантности организма к его белкам. Большинство этих особенностей хрусталика связано с характером эмбрионального его развития, о чем будет сказано несколько ниже.

Передняя и задняя поверхности хрусталика соединяются в так называемой экваториальной области. Экватор хрусталика открывается в заднюю камеру глаза и при помощи цинновой связки (ресничный поясок) присоединен к ресничному эпителию (рис. 3.4.2).

Рис. 3.4.2. Соотношение структур переднего отдела глаза (схема) (no Rohen; 1979): а - срез, проходящий через структуры переднего отдела глаза (1 - роговая оболочка: 2- радужная оболочка; 3- ресничное тело; 4 - ресничный поясок (циннова связка); 5 - хрусталик); б - сканирующая электронная микроскопия структур переднего отдела глаза (1 - волокна зонулярного аппарата; 2- ресничные отростки; 3 - ресничное тело; 4 - хрусталик; 5 - радужка; 6 - склера; 7 - шлеммов канал; 8 - угол передней камеры)

Благодаря расслаблению цинновой связки при сокращении ресничной мышцы происходит деформация хрусталика (увеличение кривизны передней и, в меньшей степени, задней поверхностей). При этом выполняется основная его фу7нкция - изменение рефракции, позволяющее на сетчатке получить четкое изображение независимо от расстояния до предмета. В покое без аккомодации хрусталик дает 19,11 из 58,64 дптр преломляющей силы схематического глаза. Для выполнения своей основной роли хрусталик должен быть прозрачным и эластичным, каковым он и является.

Хрусталик человека растет непрерывно на протяжении всей жизни, утолщаясь примерно на 29 мкм в год. Начиная с 6-7-й недели внутриутробной жизни (18 мм эмбриона) он увеличивается в передне-заднем размере в результате роста первичных хрусталиковых волокон. На стадии развития, когда эмбрион достигает размера в 18-24 мм, хрусталик имеет приблизительно сферическую форму. С появлением вторичных волокон (размер эмбриона 26 мм) хрусталик уплощается и его диаметр увеличивается. Зонулярный аппарат , появляющийся при длине эмбриона 65 мм, не влияет на увеличение диаметра хрусталика. В последующем хрусталик быстро увеличивается в массе и объеме. При рождении он имеет почти сферическую форму.

В первые два десятилетия жизни увеличение толщины хрусталика прекращается, но продолжает увеличиваться его диаметр. Фактором, способствующим увеличению диаметра, является уплотнение ядра . Натяжение цинновой связки способствует изменению формы хрусталика.

Диаметр хрусталика (измеренный по экватору) взрослого человека равен 9-10 мм. Толщина его на момент рождения в центре равна приблизительно 3,5-4,0 мм, 4 мм в 40 лет, а затем медленно увеличивается до 4.75-5,0 мм к старческому возрасту. Толщина изменяется и в связи с изменением аккомодационной способности глаза.

В отличие от толщины экваториальный диаметр хрусталика с возрастом изменяется в меньшей степени. При рождении он равняется 6,5 мм, на втором десятилетии жизни - 9- 10 мм. В последующем он практически не меняется (табл. 3.4.1).

Таблица 3.4.1. Размеры хрусталика (по Rohen, 1977)

Передняя поверхность хрусталика менее выпуклая, чем задняя (рис. 3.4.1). Она представляет собой часть сферы с радиусом кривизны, равным в среднем 10 мм (8,0-14,0 мм). Передняя поверхность граничит с передней камерой глаза посредством зрачка, а по периферии с задней поверхностью радужки. Зрачковый край радужки опирается на переднюю поверхность хрусталика. Боковая поверхность хрусталика обращена в сторону задней камеры глаза и посредством цинновой связки присоединяется к отросткам ресничного тела.

Центр передней поверхности хрусталика называют передним полюсом . Располагается он примерно на расстоянии 3 мм позади задней поверхности роговой оболочки.

Задняя поверхность хрусталика обладает большей кривизной (радиус кривизны равен 6 мм (4,5-7,5 мм)). Ее обычно рассматривают в комплексе со стекловидной мембраной передней поверхности стекловидного тела. Тем не менее между этими структурами существует щелеподобное пространство , выполненное жидкостью. Это пространство позади хрусталика было описано еще Бергером (Berger) в 1882 году. Его можно наблюдать при использовании щелевой лампы.

Экватор хрусталика лежит в пределах ресничных отростков на расстоянии от них в 0,5 мм. Экваториальная поверхность неровная. Она обладает многочисленными складками, образование которых связано с тем, что к этой области прикрепляется цинновая связка. Складки исчезают при аккомодации, т. е. при прекращении натяжения связки.

Коэффициент преломления хрусталика равен 1,39, т. е. несколько больший, чем коэффициент преломления камерной влаги (1,33). Именно по этой причине, несмотря на меньший радиус кривизны, оптическая сила хрусталика меньше, чем роговой оболочки. Вклад хрусталика в рефракционную систему глаза равен приблизительно 15 из 40 диоптрий.

При рождении аккомодационная сила, равная 15-16 диоптриям, уменьшается наполовину к 25 годам, а в возрасте 50 лет равна лишь 2 диоптриям.

При биомикроскопическом исследовании хрусталика с расширенным зрачком можно обнаружить особенности его структурной организации (рис. 3.4.3).

Рис. 3.4.3. Послойность строения хрусталика при биомикроскопическом его исследовании у индивидуумов различного возраста (по Bron et al., 1998): а - возраст 20 лет; б - возраст 50 лет; б - возраст 80 лет (1 - капсула; 2 - первая кортикальная светлая зона (С1 альфа); 3 - первая зона разобщения (С1 бета); 4 - вторая кортикальная светлая зона (С2): 5 - рассеивающая свет зона глубокой коры (С3); 6 - светлая зона глубокой коры; 7 - ядро хрусталика. Отмечается увеличение хрусталика и усиление рассеивания света

Во-первых, выявляется многослойность хрусталика. Различаются следующие слои, считая спереди к центру:

  • капсула;
  • подкапсулярная светлая зона (кортикальная зона С 1а);
  • светлая узкая зона неоднородного рассеивания (С1);
  • полупрозрачная зона коры (С2).
Перечисленные зоны и составляют поверхностную кору хрусталика. Существует еще две более глубоко расположенные зоны коры. Их называют еще пернуклеарными. Эти зоны флюоресцируют при освещении хрусталика синим светом (С3 и С4).

Ядро хрусталика рассматривают как его пренатальную часть. Оно также обладает слоистостью. В центре располагается светлая зона, называемая «зародышевым» (эмбриональным) ядром. При исследовании хрусталика с помощью щелевой лампы также можно обнаружить швы хрусталика. Зеркальная микроскопия при большой кратности увеличения позволяет увидеть эпителиальные клетки и волокна хрусталика.

Определяются следующие структурные элементы хрусталика (рис. 3.4.4-3.4.6):

Рис. 3.4.4. Схема микроскопического строения хрусталика: 1 - капсула хрусталика; 2 - эпителий хрусталика центральных участков; 3- эпителий хрусталика переходной зоны; 4- эпителий хрусталика экваториальной области; 5 - эмбриональное ядро; 6-фетальное ядро; 7 - ядро взрослого; 8 - кора

Рис. 3.4.5. Особенности строения экваториальной области хрусталика (по Hogan et al., 1971): 1 - капсула хрусталика; 2 - экваториальные эпителиальные клетки; 3- хрусталиковые волокна. По мере пролиферации эпителиальных клеток, расположенных в области экватора хрусталика, они смещаются к центру, превращаясь в хрусталиковые волокна

Рис. 3.4.6. Особенности ультраструктуры капсулы хрусталика экваториальной области, цинновой связки и стекловидного тела: 1 - волокна стекловидного тела; 2 - волокна цинновой связки; 3-прекапсулярные волокна: 4-капсула хрусталика

  1. Капсула.
  2. Эпителий.
  3. Волокна.

Капсула хрусталика (capsula lentis). Хрусталик со всех сторон покрыт капсулой, которая является не чем иным, как базальной мембраной эпителиальных клеток. Капсула хрусталика самая толстая базальная мембрана тела человека. Спереди капсула толще (15,5 мкм спереди и 2,8 мкм - позади) (рис. 3.4.7).

Рис. 3.4.7. Толщина капсулы хрусталика в различных зонах

Более выражено утолщение по периферии передней капсулы, поскольку в этом месте прикрепляется основная масса цинновой связки. С возрастом толщина капсулы увеличивается, что более выражено спереди. Это связано с тем, что эпителий, являющийся источником базальной мембраны, расположен спереди и участвует в ремодуляции капсулы, отмечаемой по мере роста хрусталика.

Способность эпителиальных клеток к капсулообразованию сохраняется на протяжении всей жизни и проявляется даже в условиях культивирования эпителиальных клеток.

Динамика изменения толщины капсулы приведена в табл. 3.4.2.

Таблица 3.4.2. Динамика изменения толщины капсулы хрусталика с возрастом, мкм (по Hogan, Alvarado, Wedell, 1971)

Эти сведения могут понадобиться хирургам, производящим экстракцию катаракты и использующим капсулу для крепления заднекамерных интраокулярных линз.

Капсула является довольно мощным барьером на пути бактерий и воспалительных клеток , но свободно проходима для молекул, размер которых соизмерим с размером гемоглобина. Хотя капсула не содержит эластических волокон, она исключительно эластична и практически постоянно находится под действием внешних сил, т. е. в растянутом состоянии. По этой причине рассечение или разрыв капсулы сопровождается скручиванием. Свойство эластичности используется при проведении экстракапсулярной экстракции катаракты. Благодаря сокращению капсулы выводится содержимое хрусталика. Это же свойство используется также при лазерной капсулотомии.

В световом микроскопе капсула выглядит прозрачной, гомогенной (рис. 3.4.8).

Рис. 3.4.8. Светооптическое строение капсулы хрусталика, эпителия капсулы хрусталика и хрусталиковых волокон наружных слоев: 1 - капсула хрусталика; 2 - эпителиальный слой капсулы хрусталика; 3 - хрусталиковые волокна

В поляризованном свете выявляется ее пластинчатая волокнистая структура. При этом волокнистость располагается параллельно поверхности хрусталика. Капсула также положительно окрашивается при проведении ШИК-реакции, что свидетельствует о наличии в ее составе большого количества протеогликанов.

Ультраструктурно капсула имеет относительно аморфное строение (рис. 3.4.6, 3.4.9).

Рис. 3.4.9. Ультраструктура цинновой связки, капсулы хрусталика, эпителия капсулы хрусталика и хрусталиковых волокон наружных слоев: 1 - циннова связка; 2 - капсула хрусталика; 3- эпителиальный слой капсулы хрусталика; 4 - хрусталиковые волокна

Незначительная пластинчатость намечается благодаря рассеиванию электронов нитевидными элементами, складывающимися в пластины.

Выявляется около 40 пластин, толщина каждой из которых равна приблизительно 40 нм. При большем увеличении микроскопа выявляются нежные коллагеновые фибриллы диаметром 2,5 нм.

В постнатальном периоде происходит некоторое утолщение задней капсулы, что свидетельствует о возможности секреции базального материала задними кортикальными волокнами.

Fisher установил, что 90% утраты эластичности хрусталика наступает в результате изменения эластичности капсулы.

В экваториальной зоне передней капсулы хрусталика с возрастом появляются электронноплотные включения , состоящие из коллагеновых волокон диаметром 15 нм и с периодом поперечной исчерченности, равной 50-60 нм. Предполагается, что они образуются в результате синтетической деятельности эпителиальных клеток. С возрастом появляются и волокна коллагена, периодичность исчерченности которых равна 110 нм.

Места прикрепления цинновой связки к капсуле названы пластинами Бергера (Berger, 1882) (другое название-перикапсулярная мембрана). Это поверхностно расположенный слой капсулы, имеющий толщину от 0,6 до 0,9 мкм. Он менее плотный и содержит больше гликозаминогликанов, чем остальная часть капсулы. Волокна этого фиброгранулярного слоя перикапсулярной мембраны имеют толщину только 1-3 нм, в то время как толщина фибрилл цинновой связки 10 нм.

В перикапсулярной мембране обнаруживается фибронектин, витреонектин и другие матричные белки, которые играют определенную роль в прикреплении связок к капсуле. В последнее время установлено наличие еще одного микрофиблиллярного материала, а именно фибриллина, о роли которого указано выше.

Подобно другим базальным мембранам капсула хрусталика богата коллагеном IV типа. Она также содержит коллагены I, III и V типов. Обнаруживается и множество других внеклеточных матричных компонентов - ламинин, фибронектин, гепаран сульфат и энтактин.

Проницаемость капсулы хрусталика человека изучалась многими исследователями. Капсула свободно пропускает воду, ионы и другие молекулы небольшого размера. Она является барьером на пути белковых молекул, имеющих размер гемоглобина. Различий в пропускной способности капсулы в норме и при катаракте не обнаружил никто.

Эпителий хрусталика (epithelium lentis) состоит из одного слоя клеток, лежащих под передней капсулой хрусталика и распространяющихся на экватор (рис. 3.4.4, 3.4.5, 3.4.8, 3.4.9). Клетки на поперечных срезах кубовидной формы, а в плоскостных препаратах полигональные. Количество их колеблется от 350 000 до 1000 000. Плотность эпителиоцитов в центральной зоне - 5009 клеток в мм2 у мужчин и 5781-у женщин. Плотность клеток несколько увеличивается по периферии хрусталика.

Необходимо подчеркнуть, что в тканях хрусталика, в частности в эпителии, преобладает анаэробный тип дыхания . Аэробное окисление (цикл Кребса) наблюдается только в эпителиальных клетках и наружных хрусталиковых волокнах, при этом этот путь окисления обеспечивает до 20% потребности хрусталика в энергии. Эта энергия используется для обеспечения активных транспортных и синтетических процессов, необходимых для роста хрусталика, синтеза мембран, кристаллинов, белков цитоскелета и нуклеопротеинов. Функционирует и пентозофосфатный шунт, обеспечивающий хрусталик пентозами, необходимыми для синтеза нуклеопротеидов.

Эпителий хрусталика и поверхностные волокна коры хрусталика участвуют в выведении натрия из хрусталика , благодаря деятельности Na -К+-насоса. При этом используется энергия АТФ. В задней части хрусталика ионы натрия во влагу задней камеры распространяются пассивно. Эпителий хрусталика состоит из нескольких субпопуляций клеток, отличающихся, в первую очередь, пролиферативной активностью. Выявляются определенные топографические особенности распределения эпителиоцитов различных субпопуляций. В зависимости от особенностей строения, функции и пролиферативной активности клеток выделяют несколько зон эпителиальной выстилки.

Центральная зона . Центральная зона состоит из относительно постоянного количества клеток, число которых медленно уменьшается с возрастом. Эпителиоциты полигональной формы (рис. 3.4.9, 3.4.10, а),

Рис. 3.4.10. Ультраструктурная организация эпителиальных клеток капсулы хрусталика промежуточной зоны (а) и экваториальной области (б) (по Hogan et al, 1971): 1 - капсула хрусталика; 2 - апикальная поверхность соседней эпителиальной клетки; 3-пальцевые в давления в цитоплазму эпителиальной клетки соседних клеток; 4 - эпителиальная клетка, ориентированная параллельно капсуле; 5 - ядросодержащая эпителиальная клетка, расположенная в коре хрусталика

ширина их - 11 -17 мкм, а высота - 5-8 мкм. Своей апикальной поверхностью они прилежат к наиболее поверхностно расположенным хрусталиковым волокнам. Ядра смещены к апикальной поверхности клеток большого размера и имеют многочисленные ядерные поры. В них. как правило, два ядрышка.

Цитоплазма эпителиоцитов содержит умеренное количество рибосом, полисом, гладкий и шероховатый эндоплазматический ретикулум, маленькие митохондрии, лизосомы и гранулы гликогена. Выражен аппарат Гольджи. Видны цилиндрической формы микротрубочки диаметром 24 нм, микрофиламенты промежуточного типа (10 нм), филаменты альфа-актинина.

При помощи методов иммуноморфологии в цитоплазме эпителиоцитов доказано наличие так называемых матричных белков - актина, винметина, спектрина и миозина, которые обеспечивают жесткость цитоплазмы клетки.

В эпителии присутствует также альфа-кристаллин. Бета- и гамма-кристаллины отсутствуют.

К капсуле хрусталика эпителиоциты присоединены при помощи полудесмосом . Между эпителиоцитами видны десмосомы и щелевые контакты, имеющие типичное строение. Система межклеточных контактов обеспечивает не только сцепление между эпителиальными клетками хрусталика, но определяет ионную и метаболическую связь между клетками.

Несмотря на наличие многочисленных межклеточных контактов между эпителиальными клетками, существуют пространства, выполненные бесструктурным материалом низкой электронной плотности. Ширина этих пространств колеблется от 2 до 20 нм. Именно благодаря этим пространствам осуществляется обмен метаболитов между хрусталиком и внутриглазной жидкостью.

Эпителиальные клетки центральной зоны отличаются исключительно низкой митотической активностью . Митотический индекс равен всего 0,0004% и приближается к митотическому индексу эпителиоцитов экваториальной зоны при возрастной катаракте. Существенно митотическая активность возрастает при различных патологических состояниях и, в первую очередь, после травмы. Увеличивается число митозов после воздействия на эпителиальные клетки ряда гормонов, при экспериментальных увеитах.

Промежуточная зона . Промежуточная зона находится ближе к периферии хрусталика. Клетки этой зоны цилиндрические с центрально расположенным ядром. Базальная мембрана имеет складчатый вид.

Герминативная зона . Герминативная зона прилежит к преэкваториальной зоне. Именно эта зона отличается высокой пролиферативной активностью клеток (66 митозов на 100 000 клеток), которая постепенно снижается с возрастом. Длительность протекания митоза у различных животных колеблется от 30 минут до 1 часа. При этом выявлены суточные колебания митотической активности.

Клетки этой зоны после деления смещаются кзади и в последующем превращаются в хрусталиковые волокна. Некоторые из них смещаются и кпереди, в промежуточную зону.

Цитоплазма эпителиоцитов содержит малочисленные органоиды . Имеются короткие профили шероховатого эндоплазматического ретикулума, рибосомы, маленькие митохондрии и аппарат Гольджи (рис. 3.4.10, б). Количество органоидов нарастает в экваториальной области по мере увеличения количества структурных элементов цитоскелета актина, виментина, белка микротрубочек, спектрина, альфа-актинина и миозина. Существует возможность различить целые актиновые сетеподобные структуры, особенно видимые в апикальной и базальной частях клеток. Помимо актина в цитоплазме эпителиальных клеток выявлены виментин и тубулин. Предполагают, что сократительные микрофиламенты цитоплазмы эпителиальных клеток способствуют путем их сокращения перемещению межклеточной жидкости.

В последние годы показано, что пролиферативная активность эпителиальных клеток герминативной зоны регулируется многочисленными биологически активными веществами - цитокинами . Выявлено значение интерлейкина-1, фактора роста фибробластов, трансформирующего фактора роста бета, эпидермального фактора роста, инсулиноподобного фактора роста, фактора роста гепатоцитов, фактора роста кератиноцитов, постагландина Е2. Часть перечисленных факторов роста стимулируют пролиферативную активность, а часть - ингибируют ее. Необходимо отметить, что перечисленные факторы роста синтезируются или структурами глазного яблока, или другими тканями организма, поступая в глаз через кровь.

Процесс формирования хрусталиковых волокон . После конечного разделения клетки одна или обе дочерние клетки смещаются в смежную переходную зону, в которой клетки организованы в меридианально ориентированные ряды (рис. 3.4.4, 3.4.5, 3.4.11).

Рис. 3.4.11. Особенности расположения хрусталиковых волокон: а - схематическое изображение; б - сканирующая электронная микроскопия (по Kuszak, 1989)

В последующем эти клетки дифференцируются во вторичные волокна хрусталика, разворачиваясь на 180° и удлиняясь. Новые волокна хрусталика сохраняют полярность таким образом, что задняя (базальная) часть волокна сохраняет контакт с капсулой (базальной пластинкой), в то время как передняя (апикальная) часть отделена от этого эпителием. По мере превращения эпителиоцитов в хрусталиковые волокна формируется ядерная дуга (при микроскопическом исследовании ряд ядер эпителиальных клеток, расположенных в виде дуги).

Предмитотическому состоянию эпителиальных клеток предшествует синтез ДНК, в то время как дифференциация клеток в хрусталиковые волокна сопровождается усилением синтеза РНК, поскольку в этой стадии отмечается синтез структурных и мембранных специфических белков. Ядрышки дифференцирующихся клеток резко увеличиваются, а цитоплазма становится более базофильной в связи с увеличением количества рибосом, что объясняется усилением синтеза мембранных компонентов, белков цитоскелета и кристаллинов хрусталика. Эти структурные изменения отражают усиление белкового синтеза .

В процессе образования хрусталикового волокна в цитоплазме клеток появляются многочисленные микротрубочки диаметром 5 нм и промежуточные фибриллы, ориентированные вдоль клетки и играющие важную роль в морфогенезе хрусталиковых волокон.

Клетки различной степени дифференциации в области ядерной дуги располагаются как бы в шахматном порядке. Благодаря этому между ними образуются каналы, обеспечивающие строгую ориентацию в пространстве вновь дифференцирующихся клеток. Именно в эти каналы проникают цитоплазматические отростки . При этом образуются меридианальные ряды хрусталиковых волокон.

Важно подчеркнуть, что нарушение меридианальной ориентации волокон является одной из причин развития катаракты как у экспериментальных животных, так и у человека.

Превращение эпителиоцитов в хрусталиковые волокна происходит довольно быстро. Это было показано в эксперименте на животных с использованием тимидина, меченного изотопом. У крыс эпителиоцит превращается в хрусталиковое волокно спустя 5 недель.

В процессе дифференциации и смещения клеток к центру хрусталика в цитоплазме хрусталиковых волокон уменьшается количество органоидов и включений . Цитоплазма приобретает гомогенный вид. Ядра подвергаются пикнозу, а затем и полностью исчезают. Вскоре исчезают органоиды. Basnett выявил, что потеря ядер и митохондрий наступает внезапно и в одном поколении клеток.

Количество хрусталиковых волокон на протяжении жизни постоянно увеличивается. «Старые» волокна смещаются к центру. В результате этого формируется плотное ядро.

С возрастом уменьшается интенсивность образования хрусталиковых волокон. Так, у молодых крыс в сутки формируется приблизительно пять новых волокон, в то время как у старых крыс - одно.

Особенности мембран эпителиальных клеток . Цитоплазматические мембраны соседних эпителиальных клеток формируют своеобразный комплекс межклеточных связей. Если боковые поверхности клеток слегка волнистые, то апикальные зоны мембран образуют «пальцевые вдавления», погружающиеся в надлежащие хрусталиковые волокна. Базальная часть клеток присоединена к передней капсуле при помощи полудесмосом, а боковые поверхности клеток соединяются десмосомами.

На боковых поверхностях мембран смежных клеток обнаружены также щелевые контакты , через которые может происходить обмен небольшими молекулами между хрусталиковыми волокнами. В области щелевых контактов обнаруживаются белки кеннесины различной молекулярной массы. Некоторые исследователи предполагают, что щелевые контакты между хрусталиковыми волокнами отличаются от таковых в других органах и тканях.

Исключительно редко можно увидеть плотные контакты.

Структурная организация мембран хрусталиковых волокон и характер межклеточных контактов свидетельствуют о возможном наличии на поверхности клеток рецепторов, контролирующих процессы эндоцитоза , который имеет большое значение в перемещении метаболитов между этими клетками. Предполагается существование рецепторов к инсу лину-, гормону роста и бета-адренергическим антагонистам. На апикальной поверхности эпителиальных клеток выявлены ортогональные частицы, встроенные в мембрану и имеющие диаметр 6-7 нм. Предполагают, что эти образования обеспечивают перемещение между клетками питательных веществ и метаболитов.

Волокна хрусталика (fibrcie lentis) (рис. 3.4.5, 3.4.10-3.4.12).

Рис. 3.4.12. Характер расположения хрусталиковых волокон. Сканирующая электронная микроскопия (по Kuszak, 1989): а-плотно упакованные хрусталиковые волокна; б - «пальцевые вдавления»

Переход от эпителиальных клеток герминативной зоны к хрусталиковому волокну сопровождается исчезновением между клетками «пальцевых вдавлений», а также началом удлинения базальной и апикальной частей клетки. Постепенное накопление хрусталиковых волокон и смещение их к центру хрусталика сопровождается формированием ядра хрусталика. Это смещение клеток приводит к образованию S- или С-подобной дуги (ядерная дута), направленной вперед и состоящей из «цепи» ядер клеток. В области экватора зона ядерных клеток имеет ширину порядка 300-500 мкм.

Расположенные глубже волокна хрусталика имеют толщину 150 мкм. Когда они теряют ядра, ядерная дуга исчезает. Хрусталиковые волокна имеют веретенообразную или ремнеподобную форму , располагаясь по дуге в виде концентрических слоев. На поперечном разрезе в области экватора они гексагональной формы. По мере погружения к центру хрусталика постепенно нарушается их однообразие по размеру и форме. В области экватора у взрослых ширина хрусталикового волокна колеблется от 10 до 12 мкм, а толщина - от 1,5 до 2,0 мкм. В задних частях хрусталика волокна более тонкие, что объясняется асимметричной формой хрусталика и большей толщиной передней коры. Длина хрусталиковых волокон в зависимости от глубины расположения колеблется от 7 до 12 мм. И это при том, что первоначальная высота эпителиальной клетки равняется всего 10 мкм.

Концы хрусталиковых волокон встречаются в определенном месте и формируют швы.

Швы хрусталика (рис. 3.4.13).

Рис. 3.4.13. Формирование швов в месте стыка волокон, происходящее в различные периоды жизни: 1 - Y-образный шов, формирующийся в эмбриональном периоде; 2 - более развитая система швов, возникающая в детском периоде; 3 - наиболее развитая система швов, обнаруживаемая у взрослых

В фетальном ядре имеется передний вертикально расположенный Y-образный и задний инвертированный Y-образный швы. После рождения по мере роста хрусталика и увеличения количества слоев хрусталиковых волокон, формирующих свои швы, происходит пространственное объединение швов с образованием звездоподобной структуры, обнаруживающейся у взрослых.

Основное значение швов заключается в том, что благодаря такой сложной системе контакта между клетками сохраняется форма хрусталика практически на протяжении всей жизни .

Особенности мембран хрусталиковых волокон . Контакты типа «пуговица - петля» (рис. 3.4.12). Мембраны соседствующих хрусталиковых волокон соединены при помощи разнообразных специализированных образований, изменяющих свое строение по мере смещения волокна с поверхности в глубь хрусталика. В поверхностных 8-10 слоях передних отделов коры волокна соединяются при помощи образований типа «пуговица - петля» («шар и гнездо» американских авторов), распределенных равномерно по всей длине волокна. Подобного типа контакты существуют только между клетками одного слоя, т. е. клетками одного поколения, и отсутствуют между клетками разных поколений. Это обеспечивает возможность передвижения волокон относительно друт друга в процессе их роста.

Между более глубоко расположенными волокнами контакт типа «пуговица - петля» обнаруживается несколько реже. Распределены они в волокнах неравномерно и случайным образом. Появляются они и между клетками различных поколений.

В самых глубоких слоях коры и ядра, кроме указанных контактов («пуговица - петля»), появляются сложные интердигитации в виде гребней, впадин и борозд . Обнаружены также и десмосомы, но только между дифференцирующимися, а не зрелыми хрусталиковыми волокнами.

Предполагают, что контакты между хрусталиковыми волокнами необходимы для поддержания жесткости структуры на протяжении всей жизни, способствующей сохранению прозрачности хрусталика. Еще один тип межклеточных контактов обнаружен в хрусталике человека. Это щелевой контакт . Щелевые контакты выполняют две роли. Во-первых, поскольку они соединяют хрусталиковые волокна на большом протяжении, сохраняется архитектоника ткани, тем самым обеспечивается прозрачность хрусталика. Во-вторых, именно благодаря наличию этих контактов происходит распространение питательных веществ между хрусталиковыми волокнами. Это особо важно для нормального функционирования структур на фоне пониженной метаболической активности клеток (недостаточное количество органоидов).

Выявлено два типа щелевых контактов - кристаллические (обладающих высоким омическим сопротивлением) и некристаллические (с низким омическим сопротивлением). В некоторых тканях (печень) указанные типы щелевидных контактов могут преобразовываться один в другой при изменении ионного состава окружающей среды. В волокне хрусталика они неспособны к подобному преобразованию Первый тип щелевых контактов найден в местах прилегания волокон к эпителиальным клеткам, а второй - только между волокнами.

Низкоомные щелевые контакты содержат внутримембранные частицы, не позволяющие соседним мембранам сближаться более чем на 2 нм. Благодаря этому в глубоких слоях хрусталика ионы и молекулы небольшого размера достаточно легко распространяются между хрусталиковыми волокнами, и их концентрация довольно быстро выравнивается. Имеются и видовые различия в количестве щелевых контактов. Так, в хрусталике человека они занимают поверхность волокна по площади 5%, у лягушки- 15%, у крысы - 30%, а у цыпленка - 60%. Щелевых контактов нет в области швов.

Необходимо кратко остановиться на факторах, обеспечивающих прозрачность и высокую рефракционную способность хрусталика. Высокая рефракционная способность хрусталика достигается высокой концентрацией белковых филаментов , а прозрачность - их строгой пространственной организацией, однородностью структуры волокон в пределах каждого поколения и небольшим объемом межклеточного пространства (менее 1% объема хрусталика). Способствует прозрачности и небольшое количество внутрицитоплазматических органоидов, а также отсутствие в хрусталиковых волокнах ядер. Все перечисленные факторы сводят к минимуму рассеивание света между волокнами.

Есть другие факторы, влияющие на рефракционную способность. Одним из них является увеличение концентрации белка по мере приближения к ядру хрусталика . Именно благодаря увеличению концентрации белка отсутствует хроматическая аберрация.

Не меньшее значение в структурной целостности и прозрачности хрусталика имеет и рефляция ионного содержания и степени гидратации волокон хрусталика . При рождении хрусталик прозрачен. По мере роста хрусталика появляется желтизна ядра. Возникновение желтизны, вероятно, связанно с влиянием на него ультрафиолетового света (длина волны 315-400 нм). При этом в коре появляются флюоресцирующие пигменты. Предполагают, что эти пигменты экранируют сетчатку от разрушительного действия коротковолновой световой радиации. Пигменты накапливаются в ядре с возрастом, а у некоторых людей участвуют в образовании пигментной катаракты. В ядре хрусталика в старческом возрасте и особенно при ядерной катаракте увеличивается количество нерастворимых белков, которые представляют собой кристаллины, молекулы которых «сшиты».

Метаболическая активность в центральных участках хрусталика незначительна. Практически отсутствует обмен белков . Именно поэтому они относятся к долгоживущим белкам и легко подвергаются повреждению окислителями, приводящими к изменению конформации белковой молекулы из-за образования сульфгидрильных групп между молекулами белка. Развитие катаракты характеризуется увеличением зон рассеивания света. Это может быть вызвано нарушением регулярности расположения хрусталиковых волокон, изменением структуры мембран и нарастанием рассеивания света, в связи с изменением вторичной и третичной структуры белковых молекул. Отек хрусталиковых волокон и их разрушение приводит к нарушению водно-солевого обмена.

Статья из книги: .